Глобальная циркуляция атмосферы

Распределение температуры, давления, влажности, ветра и т.п. в атмосфере Земли зависят как от местных и кратковременных условий, так и, прежде всего, от постоянно существующих общепланетных движений крупных воздушных масс, из которых слагается общая атмосферная циркуляция.

Общая циркуляция атмосферы обусловлена главным образом неравномерным притоком солнечной энергии на различные широты, отклоняющим действием вращения Земли и неоднородностью земной поверхности (ее расчлененностью на материки и океаны). Под воздействием указанных факторов в каждом полушарии в тропосфере возникает целый ряд отдельных циркуляций (колец), взаимно связанных друг с другом.

В Северном полушарии одно из наиболее очевидных вертикальных колец циркуляции имеет место между экватором и субтропическими широтами (широта 25–40°).

У экватора вследствие силь­ного нагревания воздух подни­мается в верхние слои тропосферы и оттуда в виде южных пото­ков, называемых антипассатами, движется к северу. Под воздейст­вием отклоняющей силы враще­ния Земли южное направление антипассатов сменяется юго-за­падным и на широте около 30° оно принимает западное направ­ление. Здесь воздух накаплива­ется и, опускаясь вниз, обра­зует пояс высокого давления, расчлененный на отдельные ан­тициклоны, что обусловлено наличием материков и океанов. В нижних слоях от широты 30—33° наблюдаются потоки воздуха к экватору, называемые пассатами. Пассаты вначале имеют северное направление, а по мере удаления к югу становятся северо-восточными. Они наблюдаются круглый год. Их скорость составляет 5—6 м/сек, а вертикальная мощность в среднем 4000 м.

Опускающийся в субтропиках воздух оттекает не только к эк­ватору, но и направляется к северу в виде юго-западных потоков. На широте около 40—50° он встречается с воздушными течениями умеренных широт и образует замкнутое кольцо циркуляции.

Воздух умеренного пояса имеет два слабо выраженных кольца циркуляции. На широте около 70—75° он встречается с сильно выхоложенными воздушными потоками, направленными от Север­ного полюса к югу. Северный холодный воздух в свою очередь образует отдельное замкнутое кольцо циркуляции.

По новейшим исследованиям циркуляция атмосферы не огра­ничивается только тропосферой. Установлено, что различные слои атмосферы физически взаимосвязаны и между ними имеет место вертикальный воздухообмен. Предполагается наличие целой си­стемы колец стратосферной, мезосферной и термосферной циркуляции, смыкающихся с кольцами тропосферной циркуляции.

В нижней тропосфере в ме­стах смыкания колец циркуляции встречаются разнородные воздушные течения, отделяющиеся друг от друга узкими переходны­ми зонами. В них формируются циклоны и антициклоны, которые вместе с локальным нагревом, рельефом и другими факторами существенно изменяют схему общей циркуляции атмосферы, при­давая ей сложный, переменный хаотический характер. В связи с этим приве­денная схема общей циркуляции атмосферы обнаруживается лишь на многолетних кли­матических картах среднего распределения давления и преобла­дающих направлений ветров. Более точная модель атмосферы до сих пор отсутствует.

Дата добавления: 2014-01-07